Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Geïnspireerd door de Japanse papiervouwkunst origami werken onderzoekers van de TU Delft aan de ontwikkeling van een alternatief voor 3D-printen waarmee het mogelijk is eindproducten te maken die over veel meer functionaliteiten beschikken dan in het geval van een standaard 3D-printproces. Deze extra functionaliteiten kunnen bijvoorbeeld worden toegepast in medische implantaten of apparaten met flexibele elektronica. In de publicatie in Science Advances van woensdag 29 november beschrijven de wetenschappers hoe zij hun techniek succesvol hebben weten toe te passen op raatstructuren.

Raatstructuren
Raatstructuren worden gebruikt om ‘metamaterialen' met ongebruikelijke fysische, mechanische of biologische eigenschappen te ontwerpen en te creëren. Voorbeelden hiervan zijn ultralichte materialen die ultrastijf zijn, vloeistofachtige vaste stoffen en materialen met ultrahoge energieabsorberende eigenschappen (impactbestendigheid). Deze metamaterialen danken hun eigenschappen niet aan de eigenschappen van het basismateriaal zelf maar aan de complexe geometrie van hun raatstructuren. Tot nu toe konden raatstructuren alleen gemaakt worden door middel van 3D-printen, waardoor hun functionaliteit beperkt was. De onderzoeksgroep onder leiding van prof. Amir Zadpoor van de TU Delft heeft nu als eerste laten zien hoe je origamitechnieken kunt gebruiken om complexe raatstructuren uit platte platen te vouwen. 

Oppervlaktepatronen op nanoschaal en meer
Om metamaterialen van geavanceerde toepassingen te voorzien, moet het oppervlak van de raatstructuren wellicht worden uitgerust met speciale functionaliteiten zoals nanopatronen of elektronische apparaten. De alternatieve benadering - beginnen met de platte vorm in plaats van 3D-printen - maakt het mogelijk om deze functionaliteiten toe te voegen, terwijl dit normaal alleen maar mogelijk is met platte vormen. Met geavanceerde technieken voor het aanbrengen van micro- en nanopatronen, zoals nanolithografie met elektronenbundels, is het mogelijk om vrijevormpatronen aan te brengen op oppervlakken. "Dit werkt over het algemeen echter alleen op platte oppervlakken", vertelt prof. Zadpoor. "Bovendien hebben we slechts zeer beperkt toegang tot de interne oppervlakken van 3D-geprinte raatstructuren."

Vouwen
"Oppervlakken met vrijevormpatronen combineren met raatstructuren leek dus onmogelijk, maar geïnspireerd door de Japanse papiervouwkunst origami hebben we een manier gevonden die dit toch mogelijk maakt. We hebben de ongebruikelijke benadering voorgesteld om raatstructuren van oorspronkelijk platte vormen te ‘vouwen', waardoor we toegang krijgen tot het hele oppervlak van wat uiteindelijk de raatstructuur wordt. Met de technieken die we op dit moment tot onze beschikking hebben, kunnen we vervolgens patronen op het oppervlak aanbrengen. We hebben de raatstructuren ingedeeld in drie basiscategorieën en voor elk daarvan een vouwstrategie voorgesteld. We hebben het platte materiaal ook voorzien van zelfvouwende mechanismen, zodat dit zich kan vouwen tot de uiteindelijke raatstructuur", aldus Zadpoor. Het zelfvouwende mechanisme wordt geactiveerd (bijvoorbeeld door een verandering in temperatuur), zodat het platte vlak zich kan vouwen en er complexe 3D-structuren ontstaan. De raatstructuren kunnen willekeurig complexe oppervlaktepatronen op verschillende schaal hebben. "Wij laten zien hoe je vrijevorm-3D-patronen kunt toepassen op de oppervlakte van platte vlakken met een resolutie van enkele nanometers." 

Toepassingen
Er zijn verschillende gebieden waar de voorgestelde benadering kan worden gebruikt om metamaterialen met geavanceerde functionaliteiten te creëren. Eén specifiek gebied is de ontwikkeling van (meta)biomaterialen die weefselregeneratie stimuleren. Een ander voorbeeld van een potentieel toepassingsgebied is de integratie van flexibele elektronica, zoals sensoren en actuatoren, in het ontwerp van metamaterialen.

De paper ‘Origami lattices with free-form surface ornaments'  in Science Advances, 29 november 2017.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> 'Ondernemers doen niet gen...
> Delftse wetenschappers rea...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Aan slecht ontworpen software raken we gewend

Afvalbak of appeltaart?

Artificial Intelligence

Toon alle columns / opinies

Lezersaanbieding

Win via E-totaal een MPLAB PICkit^TM 4 in-circuit debugger (PG164140) van Microchip. Met de MPLAB PICkit 4 in-circuit debugger van Microchip kunt u bij PIC® en dsPIC® flash microcontrollers snel en gemakkelijk programmeren en fouten opsporen door gebruik te maken van de krachtige grafische gebruikersinterface van de MPLAB X geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE).

Vacatures

Bedrijf: BAM Advies & Engineering
Engineer Elektrotechniek
Kennis van een bouwbedrijf met passie voor techniek en processen combineren? Het kan als engineer elektrotechniek bij Advies & Engineering!
Klik hier voor meer informatie!

Bedrijf: BAM Advies & Engineering
Engineer Energievoorziening
Kennis van een bouwbedrijf met passie voor techniek en processen combineren? Het kan als specialist engineer energievoorziening bij Advies en Engineering!
Klik hier voor meer informatie!

Bedrijf: Allseas - Delft
Electrical and Instrumentation (E&I) Engineer
To stay ahead of the industry, we are developing tomorrow's technology today, transforming bold ideas into state-of-the-art solutions to meet the market's ever changing needs. Do you trust your own vision and have the courage to pursue it? Then join the thinkers, leaders and visionaries at Allseas!
We are looking for an E&I Engineer with experience in industrial installations, preferably in the offshore or maritime industry to join our Innovations Department in Delft, the Netherlands. As part of a highly skilled, multidisciplinary engineering team, you are responsible for supporting the design of the entire electrical installation throughout all engineering phases with drawing and documentation work. Interested? read more

Bedrijf in beeld

DELO Industrial Adhesives

 AVE Added Value Electronics

Beurs E&A 2017

Van dinsdag 30 mei tot en met donderdag 1 juni was de complete elektronicaketen verenigd op de beursvloer van Electronics & Applications in de Jaarbeurs Utrecht. 
Meer informatie over deze beurs kunt u vinden op onze speciale  E&A 2017 pagina's .

Hier vindt u informatie over exposanten en vele producten en noviteiten die u op de beurs kon tegenkomen.

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.